احتياجات الرصد الهيدرولوجي في الفلبين ومزايا تكنولوجيا الرادار
باعتبارها دولة أرخبيلية في جنوب شرق آسيا، تتألف من أكثر من 7000 جزيرة، تتميز الفلبين بتضاريسها المعقدة، حيث تكثر فيها الأنهار، وتواجه تهديدات مستمرة من الأعاصير والعواصف الممطرة التي تسبب الفيضانات. ووفقًا لبيانات البنك الدولي، تصل الخسائر الاقتصادية السنوية الناجمة عن الفيضانات في الفلبين إلى مئات الملايين من الدولارات الأمريكية، مما يجعل الرصد الدقيق لمنسوب المياه عنصرًا أساسيًا في النظام الوطني للوقاية من الكوارث والتخفيف من آثارها.
أصبحت تقنية استشعار مستوى الرادار، بفضل قدرتها على القياس بدون تلامس، حلاً مثاليًا لتحديات الرصد الهيدرولوجي في الفلبين. وتعتمد هذه التقنية على مبادئ قياس المدى بالموجات الكهرومغناطيسية، وتوفر ثلاث مزايا أساسية: 1) قياس عالي الدقة بمستوى المليمتر؛ 2) قدرة عالية على التكيف مع البيئة، ومناسبة لمناخ الفلبين الاستوائي ذي الحرارة والرطوبة العالية؛ 3) متطلبات صيانة منخفضة، مما يقلل بشكل كبير من وتيرة صيانة المعدات في المناطق النائية.
من الناحية الفنية، تعمل أجهزة استشعار مستوى الرادار المستخدمة في الفلبين بشكل رئيسي في نطاقي تردد: نطاق K (24 جيجاهرتز) ونطاق التردد العالي 80 جيجاهرتز. يوفر رادار نطاق K مزايا من حيث التكلفة، مما يجعله مناسبًا للاستخدام على نطاق واسع، بينما يتميز رادار نطاق 80 جيجاهرتز بأداء استثنائي في البيئات المعقدة.
تطبيقات مراقبة مستوى الرادار في أنظمة تحذير الفيضانات
تعتمد الشبكة الوطنية الفلبينية للإنذار بالفيضانات على أنظمة رصد منسوب المياه بالرادار كمكونات تقنية أساسية. وفي مشروع رئيسي أُطلق عام ٢٠١٩، نشرت الحكومة الفلبينية شبكة رصد منسوب المياه تعتمد على تقنية البث اللاسلكي عبر ١٨ حوضًا نهريًا رئيسيًا. يُظهر هذا النظام مزايا كبيرة في التضاريس الجبلية وظروف الأعاصير: انتشار قوي للموجات اللاسلكية لا يتأثر بأضرار البنية التحتية للاتصالات؛ استهلاك منخفض للغاية للطاقة، مما يُتيح التشغيل طويل الأمد بالطاقة الشمسية فقط. تُظهر البيانات التشغيلية أن النظام يحقق استقرارًا في نقل البيانات بنسبة ٩٩.٧٪.
من الحلول الناجحة الأخرى تقنية الرادار المستوي بنطاق التردد K، القادرة على قياس مستوى المياه، وسرعة تدفق السطح، وحساب التصريف في آنٍ واحد. وتُعدّ هذه القدرة على الرصد متعدد الوظائف قيّمة للغاية في تحذيرات الفيضانات. تتميز مستشعرات الرادار في النظام بنطاقات قياس واسعة تتراوح بين 30 و70 مترًا بدقة مليمترية، كما أن القياس بدون تلامس يُجنّب أجهزة الاستشعار التقليدية التلف أو الانسداد بسبب مياه الفيضانات.
وتشير تقارير تقييم المجلس الوطني للحد من مخاطر الكوارث وإدارتها إلى أنه بعد تطبيق أنظمة مراقبة مستوى الرادار، تحسن متوسط وقت التحذير من الفيضانات من ساعتين إلى ست ساعات، مع زيادة كفاءة الإخلاء ومعدلات حماية الممتلكات بنسبة 35% و28% على التوالي.
مراقبة مستوى الرادار في الصرف الصحي الحضري ومعالجة مياه الصرف الصحي
في نظام مراقبة الصرف الصحي الحضري في مانيلا الكبرى، تُظهر مقاييس مستوى الرادار FMCW بتردد 80 جيجاهرتز أداءً متميزًا. صُممت هذه الأجهزة خصيصًا للبيئات الحضرية المعقدة، وتتميز بهيكل مدمج مناسب للتركيب في أنابيب الصرف الضيقة وآبار التفتيش؛ وحماية عالية تضمن التشغيل أثناء الأمطار الغزيرة والفيضانات؛ ووحدات لاسلكية تُمكّن الفنيين من تكوين أنفسهم عن بُعد. تُظهر البيانات الميدانية أداءً ممتازًا في اختراق ظروف أنابيب الصرف الصحي الحضرية الشائعة، مثل البخار والرغوة والمواد الصلبة العالقة، مع الحفاظ على دقة القياس في حدود ±3 مم.
في تطبيقات معالجة مياه الصرف الصحي، تتفوق مقاييس مستوى الرادار عالية التردد FMCW في مراقبة أحواض الترسيب. يُقلل تصميم الشعاع المُركز بفعالية من تداخل تشتت الإشارة من المواد الصلبة العالقة؛ كما تمنع زوايا الشعاع الضيقة للغاية الإشارات الخاطئة الناتجة عن انعكاسات جدار الحوض؛ وتنسق مخرجات الإشارة القياسية مباشرةً مع مضخات إزالة الحمأة للتحكم الآلي الكامل. تشير البيانات التشغيلية إلى أن مقاييس مستوى الرادار تُحسّن كفاءة معالجة الحمأة بنسبة 20% مع تحقيق وفورات سنوية كبيرة في تكاليف الصيانة.
دراسات حالة لقياس مستوى الرادار الصناعي
في مستودعات خزانات النفط، تُوفر مقاييس مستوى الرادار ذات الموجات الموجهة حلولاً بالغة الأهمية لمراقبة السوائل الخطرة. بفضل هوائيات الشعاع المُركز المُثبتة في أنابيب قصيرة لتجنب تداخل صدى جدار الخزان، تُحقق هذه الأجهزة دقة قياس عالية تُضاهي دقة نقل البيانات التجارية. تصميمها الآمن يُلبي المعايير الدولية لمقاومة الانفجار، مع تقنية التشخيص الذاتي التي تُجري فحصًا دوريًا لحالة المعدات لتعزيز السلامة التشغيلية بشكل كبير. تُظهر التقارير أن مقاييس مستوى الرادار تُقلل بشكل كبير من نزاعات القياس وتُحقق فوائد اقتصادية كبيرة من خلال إدارة دقيقة للمخزون.
في الصناعة الكيميائية، تُحلّ مقاييس مستوى الرادار عالية التردد (FMCW) بنجاح تحديات قياس السوائل شديدة التآكل والتطاير. صُنعت من مواد مقاومة للتآكل، ما يُتيح إشارات عالية التردد اختراقًا قويًا لا يتأثر بتداخل البخار، بينما تلتقط دقة فائقة التغيرات الدقيقة في المستوى. تُظهر بيانات تكامل المصنع أن مقاييس الرادار تُحسّن بشكل كبير استقرار التحكم في مستوى الخزانات، وتُجنّب انقطاعات الإنتاج الناتجة عن أخطاء القياس.
تطبيقات مراقبة مستوى المياه في الري الزراعي والطاقة الكهرومائية
في نظام ري رئيسي في شمال لوزون، تُراقب مقاييس مستوى المياه الرادارية غير التلامسية العقد الرئيسية في القنوات الرئيسية. باستخدام ترددات النطاق K بزوايا شعاع صغيرة لتجنب انعكاسات السدود، وحماية IP68 للبيئات الخارجية القاسية، والطاقة الشمسية للمناطق النائية، أفادت هيئة الري بدقة توزيع المياه بنسبة 95% وزيادة متوسط إنتاج الأرز بنسبة 15%.
في نظام توزيع خزانات محطة طاقة كهرومائية كبيرة، تراقب مقاييس مستوى المياه الرادارية بتردد 80 جيجاهرتز مستويات خزانات السد الأمامية بمدى 40 مترًا ودقة ±2 مم، وتنقل البيانات آنيًا عبر إشارات تتراوح بين 4 و20 مللي أمبير إلى أنظمة التحكم في المحطة. تُظهر السجلات التشغيلية أن مقاييس الرادار تُحسّن كفاءة توليد الطاقة بنسبة 8% مع ضمان سلامة الفيضانات في مجرى النهر.
مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
موقع الشركة:www.hondetechco.com
هاتف: +86-15210548582
وقت النشر: ١٧ يوليو ٢٠٢٥